KR960009930Y1 - 4륜 구동차량의 동력 전달장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

4륜 구동차량의 동력 전달장치

제1도는 본 고안의 4륜 구동 차량의 동력 전달장치의 동력계통도를 나타내는 도면.

제2도는 종래 기술의 4륜 구동 차량의 동력 전달장치의 동력 계통도를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 변속기 4 : 출력기어

17 : 추진축 17a : 구동 베밸기어

50 : 트윈 비스커스 커플링 51 : 종동기어

52 : 용기체 53 : 외측판

54, 55 : 전륜축 56 : 내측판

57 : 구동기어 58 : 축

59 : 베벨기어

본 고안은 4륜 구동 차량의 동력 전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정상 주행시 후륜 구동시스템으로 동력 전달이 이루어짐은 물론 급발진시나 전후 상대 회전이 발생하였을 때는 4륜 구동으로 자동 절환될 수 있도록 한 4륜 구동 차량의 동력 전달장치에 관한 것이다.

4륜 구동장치는 운전자의 조작에 따라 2륜 구동에서 4륜 구동이 선택되는 수동 단동식과, 조작 여부에 관계없이 항상 엔진의 동력을 4륜에 분배하여 주는 상시 4륜 구동식이 있다.

4륜 구동 차량은 엔진의 동력을 4륜에 균등하게 분배하여 각 차륜의 회전력을 증대시키므로 고르지 못한 노면, 눈길이나 빙판, 흙탕길 등에서 뛰어난 주행 성능을 나타내는 이점이 있으나, 다른 한편으로는 전륜용 차동장치와 후륜용 차동장치 그리고 이들 양 차동장치로 동력을 분배하여 주는 중앙 차동장치 및 트랜스퍼 케이스를 필요로 하기 때문에 부품수의 증가 및 차량 중량의 증대를 초래하는 문제점도 있다.

한편, 점차화 보편화되고 있는 전륜 구동차량은 엔진과 변속기, 그리고 차동장치를 횡치시키고 있어서 다른 형식의 차량에 비하여 4륜 구동 시스템을 보다 간결하게 할 수 있는 가능성을 가지고 있다.

전륜 구동 차량에 있어서, 상시 4륜 구동장치는 전륜용 차동기와 후륜용 차동기 그리고 이들 사이로 동력을 분배하는 중앙측 차동기 및 중앙측 차동기의 차동을 제한하는 비스커스 커플링으로 구성된다.

상기한 비스커스 커플링는 원통상 용기체의 내부에 여러개의 구멍이 뚫린 2종류의 디스크를 번갈아 중첩 수용하고, 1종류의 디스크는 원통상 용기체에 그리고 다른 종류의 디스크는 축에 연결시킨 다음, 전기한 용기체에 점성이 높은 실리콘 오일을 채우고 밀봉시킨 것으로서, 전기한 2종류의 디스크 사이에서 실리콘 오일이 동력전달 매개체로 작용하여 양 디스크의 상대회전에 따라 한쪽디스크의 동력을 다른쪽 디스크에 전달하거나, 상기한 비스커스 커플링이 차동장치에 적용될 때는 차동장치의 차동을 제한시켜 주는 역할을 한다.

이러한 상시 4륜 구동 차량에 있어서, 중앙측 차동기와 비스커스 커플링 그리고 전륜측 차동기를 전륜 축상에 배치함으로써 그 기능을 실현할 수 있지만, 이들을 병합 구성하여야만 하기 때문에 변속기 구조가 복잡해짐은 물론 전륜축 상의 하중분포가 불균일해지며 엔진 룸에 장착에 따른 공간확보가 불리해지는 문제점이 있으므로 이의 개선이 요구되고 있다.

제2도는 종래 기술의 4륜 구동 차량의 동력 전달장치의 동력 계통도를 나타내는 도면으로서 엔진(1)은 변속기(2)와 함께 횡치되고, 이 엔진(1)의 동력은 통상의 클러치(3)를 경유하여 변속기(2)에 전달된다.

상기한 변속기(2)의 출력기어(4)는 중앙측 차동기(5)의 종동기어(6)와 치차 결합되어 있으며 상기한 중앙측 차동기(5)와 함께 비스커스 커플링(7), 전륜용 차동기(8)가 전륜축(9) 상에 나란하게 배치되어 하우징(10)에 수납되어 있다.

상기한 중앙측 차동기(5)는 차동 하우징(11)에 수납된 한쌍의 사이드 베벨피니언(12)(13)이 제공되어 그 사이에 차동 베벨 피니언(14)(15)이 치차 결합되어 중앙측 차동기어군을 형성함과 아울러 일측의 사이드 베벨피니언(13)의 후단부는 전륜 차동축(9a)을 따라 차동 하우징(11)의 외부로 연장되어 비스커스 커플링(7)의 용기체(16)와 일체로 연결되어 있으며, 추진축(17)에 동력을 전달하도록 하는 구동기어(18)가 제공되어 있다.

또, 타측의 사이드 베벨피니언(12)은 전륜차동축(9a)와 연결되어 비스커스 커플링(7)의 용기체(16)내에 개재되어 있다. 상기한 비스커스 커플링(7)의 용기체(16) 내부에 번갈아 중첩 배치되는 외부판(19)은 용기체(16)의 내측면에 세레이션 이음 등의 방법을 통해 일체로 연결됨과 아울러 내부판(20)은 전륜 차동축(9a)의 외주면에 상기한 방법과 동일하게 연결되어 있고, 이들 내, 외부판(20)(19)의 동력 전달 매개체인 점성이 높은 실리콘 오일이 채워져 밀폐되어 있다.

상기한 전륜 차동축(9a)이 비스커스 커플링(7)을 관통한 단부에는 전륜용 차동기(8)가 제공된 바, 이 전륜용 차동기(8)는 전륜 차동축(9a) 내부에 관통 설치되는 전륜축(9)을 중심으로 하여 나란하게 대향 배치되는 한쌍의 사이드 베벨 피니언(21)(22)과 이들 피니언 사이에 치차 결합되는 차동 베벨피니언(23)(24)이 수납된 하우징(25)으로 이루어져 전륜축(9)을 통해 동력이 전달되도록 되어 있다.

상기한 구동기어(18)와 치차 결합되어 있는 추진축(17)와 타측단은 전륜측 차동기(8)와 동일한 구조를 취한 후륜용 차동기(26)의 링기어(27)와 치차 결합되어 후륜축(28)에 동력을 전달하도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호 29, 30은 전륜과 후륜을 나타내고 있다.

이와 같이 구성되는 종래 기술의 4륜 구동 차량의 동력 전달장치는, 엔진(1)의 동력이 변속기(2)의 출력기어(4)를 통해 중앙측 차동기(5)의 종동기어(6)에 전달되어 일체로 형성된 차동 하우징(11)이 회전된다.

따라서 차등 베벨 피니언(14)(15)을 통해 종감속이 이루어진 다음, 전륜(29)측으로 전달되는 토오크는 일측사이드 베벨피니언(12)과 스플라인 결합된 전륜 차동축(9a)을 통해 전륜용 차동기(8)의 하우징(25)에 전달됨과 동시에 후륜(30)측으로 전달되는 토오크는 타측 사이드 베벨피니언(13)과 연결되어 구동기어(18)에 치차 결합된 추진축(17)을 통해 후륜용 차동기(26)의 링기어(27)에 전달됨으로써 전, 후륜(29)(30)에 균등하게 동력이 분배되게 된다.

상술한 토오크의 분배과정 증에 전, 후륜(29)(30)에 상대회전이 없을 때에는 전륜용 차동기(8)와 연결된 비스커스 커플링(7)의 내부판(20)과 후륜 구동기어(18)와 연결된 비스커스 커플링(7)의 외부판(19)에 상대회전이 생기지 않기 때문에 전, 후륜(29)(30)에 균등하게 동력이 분배되지만, 전, 후륜(29)(30)에 상대회전이 생길때에는 전, 후륜(29)(30)과 기계적으로 연결된 내, 외부판(20)(19) 사이에 상대회전이 생기고 실리콘 오일의 전단 저항에 의해 회전수가 큰 쪽에서 회전수가 작은 쪽으로 상대회전수에 상당하는 전단 토오크 이동이 이루어져 전, 후륜(29)(30)의 상대회전에 상응하는 토오크 분배가 이루어지도록 되어 있다.

그 결과로 엔진(1)의 동력이 전, 후륜(29)(30)으로 가해지는 부하에 맞추어 적절하게 분배됨으로써 노면 상태에 알맞는 주행이 이루어지게 되지만, 중앙측 차동기(5)와 비스커스 커플링(7), 전륜용 차동기(8)를 전륜축(9)상에 배치함에 따라 구조적으로 복잡함은 물론 엔진 룸에 장착에 따른 공간확보가 불리한 제반 문제점이 내재되어있다.

이 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이 고안의 목적은 정상주행시 후륜 구동시스템으로 동력 전달이 이루어짐은 물론 급발진시나 전후 상대 회전이 발생하였을 때는 4륜구동으로 절환될 수 있을 뿐 아니라, 좌, 우측륜에 상대회전이 있을때 이를 흡수할 수 있도록 전륜축에 트윈 비스커스 커플링을 장착함으로써 구조적으로 간단하고 장착에 따른 장착 공간확보가 유리하도록 하여 원가를 절감함은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있는 4륜 구동 차량의 동력 전달장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위해 이 고안은, 변속기의 출력기어에 치차 결합되는 종동기어를 보유함과 아울러 이 종동기어에 일체화된 트윈 비스커스 커플링이 분할된 각각의 전륜축에 고정 설치되고, 상기한 종동기어에 치차 결합된 구동기어가 제공되어 그 축의 끝단부에 제공된 베벨기어에 추진축의 베벨기어가 치차 결합됨을 특징으로 하는 4륜 구동 차량의 동력 전달장치를 제공한다.

이하, 이 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 이 고안의 4륜 구동 차량의 동력 전달장치의 동력 계통도를 나타내는 도면으로서, 종래 기술의 구성과 동일한 부분의 구성은 동일한 부호로 표기한다.

엔진(1)은 변속기(2)와 함께 횡치되고 엔진(1)의 동력은 통상의 클러치(3)를 통해 변속기(2)에 전달되게 된다.

상기한 변속기(2)의 출력기어(4)는 트윈 비스커스 커플링(50)의 종동기어(51)에 치차 결합되어 동력을 전달하도록 되어 있으며, 상기한 종동기어(51)가 일체화된 용기체(52)의 내측면에 외부판(53)이 세레이션 이음등의 방법으로 고정 설치되어 있다.

상기한 트윈 비스커스 커플링(50)을 관통함은 물론 분할된 각각의 전륜축(54)(55)은 외주면에 외측판(53)과 중첩되게 배치되는 내부판(56)이 세레이션 이음 등의 방법으로 고정 설치되어 용기체(52)에 채워진 점성이 높은 실리콘 오일의 동력 매개체에 의해 급발진시나 상대 회전이 발생하였을 경우 트윈 비스커스 커플링(50)의 전달력에 의해 전륜(29)측에 상대회전에 상응하는 동력을 전달함은 물른 전측 좌, 우륜에 상대회전이 있을 때 이를 흡수할 수 있는 전륜용 차동기의 역할을 수행하게 함으로써 주행 성능을 향상시키도록 되어 있으며, 정상 운행시는 트윈 비스커스 커플링(50)의 내, 외측판 (56)(53)이 동일방향의 동일한 속도로 회전됨에 따라 전단력이 발생되지 않도록 되어 있다.

상기한 종동기어(51)에는 후륜측으로 동력이 전달되도록 구동기어(57)가 치차 결합되어 있으며, 그 축(58)의 끝단부에 제공된 베벨기어(59)에 추진축(17)의 구동 베벨기어(17a)가 치차 결합되어 후륜용 차동기(26)의 링기어(27)에 동력이 전달되도록 되어 정상 주행시 후륜(30) 구동시스템으로 구동되게 되어 있다.

이와 같이 구성되는 이 고안의 4륜 구동 차량의 동력 전달장치는, 엔진(1)의 동력이 변속기(2)의 출력기어(4)를 통해 트윈 비스커스 커플링(50)의 종동기어(51)에 전달되어 용기체(52)가 회전됨과 동시에 종동기어(51)에 치차 결합된 구동기어(57)가 회전되게 된다.

따라서 그 축(58)의 끝단부에 제공된 베벨기어(59)에 치차 결합된 추진국(17)의 구동 베벨기어(17a)에 의해 후륜용 차동기(26)의 링기어(27)에 엔진(1)의 동력이 전달되게 되어 구동력을 얻게 된다.

이때 후륜(30)에 의해 정상적으로 구름하는 전륜(29)은 각각 분할된 전륜축(54)(55)의 외주면에 제공된 내부판(56)의 회전력이 외부판(53)과 동일 방향의 동일한 속도로 회전되기 때문에 트윈 비스커스 커플링(50)의 전단력이 발생되지 않게 되어 후륜(30)에만 전체 구동력이 전달되어 차량이 주행하게 된다.

이러한 상태에서 차량이 급발진하거나 전후 상대회전이 발생되면. 순간적으로 후륜(30)의 회전수가 급증하게 되어 그에 따른 트윈 비스커스 커플링(50)의 내측면에 제공된 외부판(53)과 각각의 전륜축(54)(55)에 제공된 내부판(56)의 회전속도 차이에 따라 동력 전달 매개체인 실리콘 오일의 전단력에 의해 회전수가 큰 후륜측 토오크는 감소되고 회전수가 작은 전륜측 토오크는 증대되어 토오크의 분배가 전, 후륜(29)(30)에 적당하게 분배됨으로써 후륜 구동시스탬에서 4륜 구동시스템으로 자동 절환됨에 따라 주행성능이 향상되게 된다.

또한 차량 선회시 전측 좌, 우륜의 속도차도 트윈 비스커스 커플링(50)이 흡수함으로써 전륜 차동기 역할도행한다. 이상 설명한 바와 같이 이 고안은, 정상 주행시 후륜 구동시스템에서 급발진시나 전후 상대 회전이 발생될 경우, 트윈 비스커스 커플링에 의해 상대회전에 상응하는 토오크를 전륜측으로 분배하도록 함으로써 4륜구동시스템으로 자동 절환시켜 주행 성능을 향상시킴은 물론 전측 전, 우륜에 상대회전이 있을때 이를 흡수할 수 있는 전륜차동기 역할을 행함으로써 구조적으로 간단하기 때문에 원가가 절감됨은 물론 장착에 따른 공간확보가 유리하고, 조립이 간단하므로 생산성 향상을 도모할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 변속기(2)의 출력기어(4)에 치차 결합되는 종동기어(51)를 보유함과 아울러 이 종동기어(51)에 일체로 형성되어 함께 회전하는 용기체(52)를 보유하는 트윈 비스커스 커플링(50)이 분할된 각각의 전륜축(54)(55)상에 고정 설치되고, 급발진시나 전후 상대 회전이 발생될 때 트윈 비스커스 커플링(50)의 전단력에 의해 전륜측에 동력이 선택적으로 전달되도록 용기체(52) 내측면에 제공된 외부판(53)과 중첩되게 배치되는 내측판(56)이 전기한 각각의 전륜축(54)(55)의 외주면에 고정 설치되어 있으며, 상기한 종동기어(51)에 치차 결합된 구동기어(57)가 제공되어 그 축(58)의 끝단부에 제공된 베벨기어(59)에 추진축(17)의 배벨기어(17a)가 치차 결합됨을 특징으로 하는 4륜 구동 차량의 동력 전달장치.